[發(fā)明專利]一種可變剛度的柔性胃鏡在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 201910067343.2 | 申請日： | 2019-01-24 |
| 公開（公告）號： | CN109770840A | 公開（公告）日： | 2019-05-21 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 楊邦出;鮑官軍;陳志培;方醒;楊慶華 | 申請（專利權(quán)）人： | 浙江工業(yè)大學(xué) |
| 主分類號： | A61B1/273 | 分類號： | A61B1/273;A61B1/005;A61B1/015;A61B1/04;A61B1/06;A61B1/12 |
| 代理公司： | 杭州斯可睿專利事務(wù)所有限公司 33241 | 代理人： | 王利強(qiáng) |
| 地址： | 310014 浙江省*** | 國省代碼： | 浙江;33 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 胃鏡 軟體 橡膠管 可變剛度 圖像采集裝置 氣動比例閥 機(jī)構(gòu)本體 控制電路 外楔形塊 內(nèi)腔 近似直角梯形 等間距分布 間距分布 末端方向 內(nèi)楔形塊 氣管連接 前后端蓋 有效控制 中央設(shè)置 消化道 后端蓋 前端蓋 楔形槽 自適應(yīng) 固連 氣壓 | ||
一種可變剛度的柔性胃鏡，包括柔性胃鏡機(jī)構(gòu)本體、控制電路以及末端圖像采集裝置，柔性胃鏡機(jī)構(gòu)本體包括兩個前后相接的軟體臂，即軟體臂a與軟體臂b，位于后端的軟體臂上設(shè)置末端圖像采集裝置；所述軟體臂的實(shí)體部分包括橡膠管、外殼以及前后端蓋，所述橡膠管的中央設(shè)置有一個內(nèi)腔，所述內(nèi)腔通過氣管連接至氣動比例閥，所述氣動比例閥與控制電路連接，所述前端蓋與后端蓋間固連有外殼和橡膠管；所述外殼上等間距分布有外楔形塊，所述外楔形塊間形成近似直角梯形的楔形槽，所述橡膠管的外側(cè)等間距分布有內(nèi)楔形塊。本發(fā)明通過改變氣壓大小的方式，來控制該可變剛度的柔性胃鏡的剛度大小，以實(shí)現(xiàn)進(jìn)入消化道時的自適應(yīng)程度和末端方向的有效控制。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于醫(yī)療器械，涉及一種胃鏡。
背景技術(shù)
與剛性機(jī)器人相比，軟性機(jī)器人在面對抓取柔性物體、狹小空間作業(yè)、人機(jī)交互頻繁的場景具有明顯的優(yōu)勢。在觸碰人員時，軟體機(jī)器人需要保持較小的剛度，以保證其自適應(yīng)性，保證人員的安全性。而在抓取操作物體時，軟體機(jī)器人需要保持更高的剛度，以保證軟體機(jī)器人的抓持力和控制性能。
現(xiàn)有的胃鏡一般為軟式的內(nèi)窺鏡，雖然能有效地防止胃鏡末端對食道與胃的傷害，但是提升自適應(yīng)性的同時也造成了控制能力的不足。當(dāng)胃鏡發(fā)現(xiàn)病灶時，胃鏡由于其存在較大的柔性，使得末端無法精確對準(zhǔn)病灶位置。
中國專利號CN201810883664提出了一種基于磁流變液的可軟硬變換的胃鏡，但是存在磁流變液泄漏的危險(xiǎn)性問題。
發(fā)明內(nèi)容
為了克服已有胃鏡的剛性不可變或者可變結(jié)構(gòu)存在安全隱患的不足,本發(fā)明提供了一種可變剛度的柔性胃鏡。本發(fā)明可通過改變氣壓大小的方式，來控制該可變剛度的柔性胃鏡的剛度大小，以實(shí)現(xiàn)進(jìn)入消化道時的自適應(yīng)程度和末端方向的有效控制。本發(fā)明綜合了硬式胃鏡易于控制的優(yōu)勢和柔式胃鏡的安全性，旨在解決可控性與自適應(yīng)性的矛盾。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：
一種可變剛度的柔性胃鏡，包括柔性胃鏡機(jī)構(gòu)本體、控制電路以及末端圖像采集裝置，所述柔性胃鏡機(jī)構(gòu)本體包括兩個前后相接的軟體臂，即軟體臂a與軟體臂b，位于后端的軟體臂上設(shè)置末端圖像采集裝置；
所述軟體臂的實(shí)體部分包括橡膠管、外殼以及前后端蓋，所述橡膠管的中央設(shè)置有一個內(nèi)腔，所述內(nèi)腔通過氣管連接至氣動比例閥，所述氣動比例閥與控制電路連接，所述前端蓋與后端蓋間固連有外殼和橡膠管；在沒有供氣的情況下，橡膠管與殼體分離；所述外殼上等間距分布有外楔形塊，所述外楔形塊間形成近似直角梯形的楔形槽，所述橡膠管的外側(cè)等間距分布有內(nèi)楔形塊，充氣膨脹時所述橡膠管上內(nèi)楔形塊嵌入殼體上的楔形槽中，形成剛度可變的結(jié)構(gòu)。
進(jìn)一步，所述外殼上還等角度分布有三個氣室，氣室a，氣室b以及被剖去的一個氣室，用戶可通過氣動比例閥組來控制三個氣室的氣壓，實(shí)現(xiàn)軟體臂朝不同的方向彎曲。
再進(jìn)一步，所述外殼上還等角度分布有三個通孔，所述通氣孔a，通氣孔b以及被剖去的通孔分別為電纜管道、供水管道和充氣管道，所述電纜管道用于為LED燈以及攝像頭供電和信號的傳輸，所述供水管道用于為清洗噴頭提供清潔水；所述充氣管道用于為充氣孔供氣。
更進(jìn)一步，所述軟體臂a前端蓋上有10個通孔分別為軟體臂a通氣孔a、軟體臂a通氣孔b、軟體臂a通氣孔c、軟體臂b通氣孔a、軟體臂b通氣孔b、軟體臂b通氣孔c、電纜管道、供水管道、充氣管道以及內(nèi)腔通氣孔，所述軟體臂a通氣孔a、軟體臂a通氣孔b以及軟體臂a通氣孔c三個通氣孔一端連接至氣動比例閥，另一端分別與軟體臂a的三個氣室相連，通過改變?nèi)齻€氣室的氣壓實(shí)現(xiàn)軟體臂a的彎曲運(yùn)動；所述軟體臂b通氣孔a、軟體臂b通氣孔b以及軟體臂b通氣孔c三個通氣孔一端連接至氣動比例閥，另一端分別與軟體臂b的三個氣室相連；通過改變?nèi)齻€氣室的氣壓實(shí)現(xiàn)軟體臂b的彎曲運(yùn)動。
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